2.果蔬的化学成分

果蔬加工工艺学生科学院食品系张嫱第一章果蔬贮藏基础知识【学习目标】知识目标：•熟悉果蔬中的主要化学成分及变化•了解果蔬采后的生理变化规律及其与果蔬贮藏的关系•了解果蔬内在的遗传因素以及生长的自然环境条件、栽培中的农业技术措施等采前因素对贮藏质量的影响第一节果蔬中的主要化学成分及其变化第二节呼吸作用（了解）第三节影响果蔬贮藏质量的因素(了解)第一节果蔬中的主要化学成分及其变化果蔬中的主要化学成份构成颜色的物质构成质地的物质营养物质酶构成风味的物质构成香味的物质叶绿素–果蔬的绿色是由于叶绿素的存在。进入成熟及采收之后，叶绿素的合成停止。叶绿素不溶于水。类胡萝卜素–主要包括胡萝卜素、番茄红素、叶黄素等，构成果蔬的黄色、红色、橙色或橙红色。是一大类脂溶性色素.花青素–在果实成熟时合成，是果蔬红、蓝、紫色的主要来源。是一类非常不稳定的水溶性色素。一、构成颜色的物质想一想:苹果中都含有哪一种色素?胡萝卜中都含有哪一种色素?二、构成香味的物质–苹果–香蕉–菠萝–桃–草莓–大蒜–蕃茄果蔬种类–苹果油–香蕉油–菠萝油–桃油–草莓油–大蒜油–蕃茄香料名称–250–170–120–70–300–——–——香料种类（种–醇、醛、酯–乙酸、酯、醇类–已酸、甲酯、乙酯–Y-癸内酯–乙醛、醋酸酯、丁酸酯–顺式－3－己烯－1－醇–二硫化二丙烯酯主要成份果蔬具有的香味来源于果蔬中的芳香物质。果蔬的芳香物质是成分繁多而含量极微的油状挥发性混合物，包括醇、酯、醛、酮、萜类等有机物质，也称精油。三、构成风味的物质涩味物质果蔬的不同风味–果蔬的涩味主要是来自单宁物质。鲜味物质果蔬的鲜味主要来自一些具有鲜味的氨基酸、酰胺和肽等含氮物质。糖是果蔬中甜味的主要来源，主要有葡萄糖、果糖和蔗糖。甜味物质酸味物质–有机酸是果蔬中酸味的主要来源，主要有柠檬酸、苹果酸、酒石酸和草酸。酸味物质酸味物质果蔬种类果糖/%葡萄糖/%蔗糖/%总糖/%苹果(红玉)5.132.392.9710.49西洋梨6.922.160.619.69樱桃1.74.80.57.7草莓1.591.350.173.11葡萄6.3~12.04.5~13.00~1.512.5~25.0甜橙1.91.24.27.5番茄——————1.5~4.2甘蓝——————1.5~4.5甜味物质大多数果蔬中都含有糖，果品含糖量较高，一般为7.5%～25%，而蔬菜除西瓜、甜瓜、番茄、胡萝卜等含糖量稍高外，大多较低，一般为5%以下。果蔬的甜味不仅与含糖的总量有关，还与所含糖的种类相关，同时还受到有机酸、单宁等物质的影响。在评定风味时常用糖酸比值（糖/酸）来表示。糖的甜度与含糖种类有关，若以蔗糖的甜度为100计，则果糖的甜度为173，葡萄糖为74，麦芽糖为32。单糖（葡萄糖、果糖）和双糖（蔗糖）是微生物可以利用的主要营养物质。(1)糖类单糖葡萄糖果糖双糖–蔗糖（sucrose）仁果类：苹果、梨以含果糖为主核果类：大樱桃、桃、李、杏以蔗糖为主浆果类:葡萄、草莓、猕猴桃主要含葡萄糖、果糖柑橘类：红橘、橙子、柚、柑以蔗糖为主蔬菜种类主要有机酸菠菜草酸、苹果酸、柠檬酸甘蓝柠檬酸、苹果酸、琥珀酸、草酸莴苣苹果酸、柠檬酸、草酸甜菜叶草酸、柠檬酸、苹果酸石刁柏柠檬酸、苹果酸笋草酸、酒石酸、乳酸、柠檬酸、葡萄醛酸果蔬的酸味主要来自有机酸，果蔬中含有多种有机酸，主要有柠檬酸、苹果酸、酒石酸和草酸。不同的果蔬所含有机酸种类、数量及其存在形式不同。柠檬酸、苹果酸、酒石酸在水果中含量较高；蔬菜中的含量相对较少。柑橘类、番茄类含柠檬酸较多；苹果、梨、桃、杏、樱桃、莴苣等含苹果酸较多；葡萄含酒石酸较多；草酸普遍存在于蔬菜中，果品中含量很少。酸味物质涩味物质果蔬的涩味主要是来自单宁物质。它是几种多酚类化合物的总称,在果实中普遍存在,在蔬菜中含量很少。一般成熟果中单宁含量在0.03%～0.1%之间；当单宁含量达0.25%时感到明显的涩味。单宁有水溶性和不溶性两种形式。水溶性单宁具有涩味,在未成熟的果实中这种单宁含量居多引起果蔬的涩味。原因是味觉细胞的蛋白质遇到单宁后凝固而产生的一种收敛感。随着果蔬的成熟，水溶性单宁的含量下降，涩味减弱，甚至消失。当果蔬在采后受到机械伤,或贮藏后期果蔬衰老时,单宁物质在多酚氧化酶的作用下发生不同程度的氧化褐变，影响贮藏的质量。因此,在采收前后应尽量避免机械伤,控制衰老,防止褐变,保持品质,延长贮藏寿命。想一想：哪一种成熟果实中含有单宁物质？哪一种未成熟的果实中含有单宁？鲜味物质果蔬的鲜味主要来自一些具有鲜味的氨基酸、酰胺和肽等含氮物质。果蔬中的含氮物质种类很多,主要是蛋白质和氨基酸。蔬菜中含氮物质的含量很丰富，如豆类蛋白质含量为1.9%～13.6%，果品中含氮物质一般在0.2%～1.2%之间。果蔬中含氮物质虽少,但其对果蔬及其制品的风味有着重要的影响，其中以氨基酸中的L-谷氨酸、L-天冬氨酸、L-谷氨酰胺、L-天冬酰胺最为重要，它们广泛存在于果蔬中，梨、桃、柿子、葡萄、番茄中。四、构成质地的物质水分•水分是果蔬中含量最高的化学成分，果蔬中的含水量很高，一般果品含水量为70%～90%,蔬菜含水量为75%～95%。•水分影响果蔬的新鲜度、脆度与果蔬的风味也密切相关。果胶物质果胶物质主要以原果胶、果胶和果胶酸三种形式存在，这三种形式不同的特性，影响着果蔬的感官和加工特性。纤维素半纤维素•纤维素、半纤维素是植物的骨架物质，细胞壁的主要构成部分，起支持的作用。它们的含量与存在状态决定着细胞壁的弹性和可塑性。想一想:果蔬中水分含量的多少与耐贮性有何关系?含水量90％以上含水量65％水果蔬菜在贮藏加工期间，其体内的果胶物质不断地变化，可简单表示为：原果胶成熟阶段原果胶酶纤维素果胶过熟阶段果胶酶甲醇果胶酸果胶酸酶还原糖半乳糖醛酸五、营养物质维生素•维生素A原（胡萝卜素）：柑橘、枇杷、芒果、柿子、胡萝卜、维生素C(抗坏血酸)：鲜枣、猕猴桃、山楂、甘蓝、西兰花•维生素B1(硫胺素)：豆类蔬菜、芦笋、干果类中含量较多。•维生素B2：甘蓝、番茄、豌豆、桂圆、板栗中含量较多。矿物质•有钙、磷、铁、硫、镁、钾、碘等，约占果蔬干物质重的1%～5%，尤其在叶菜中的含量可达10%～15%。•在果蔬中，矿物质影响果蔬的质地及贮藏效果。淀粉•淀粉为多糖类。主要存在于未熟果实及根茎类、豆类蔬菜中，其它果蔬含量较少。•淀粉作为一种贮藏物质，采收后的变化与果蔬的风味有关。二、维生素1.水溶性维生素此类维生素，易溶于水，在果蔬加工过程中应特别注意保存。(1)维生素B1(硫胺素)豆类中维生素B1含量最多，维生素B1是维持人体神经系统正常活动的重要成分，也是糖代谢的辅酶之一。当人体中缺乏维生素B1，常引起脚气病，发生周围神经炎、消化不良和心血管失调等。在酸性环境中稳定，在中性和碱性环境中对热敏感，易发生氧化还原反应。罐藏蔬菜或干制品能较好地保存VB1，在沸水中烫漂会破坏VB1，有一部分溶于水中。二、维生素(2)维生素B2(核黄素)甘蓝、番茄中含量较多。维生素B2耐热、耐干燥及氧化，在果蔬加工中不易被破坏；但在碱性溶液中遇热不稳定。它是一种感光物质，存在于视网膜中，是维持眼睛健康的必要成分，在氧化作用中起辅酶作用。干制品中维生素B2能保持活性。维生素B2缺乏易得唇炎、舌炎。二、维生素(3)维生素B5维生素B5，是维生素类中最稳定，不受光、热、氧破坏，绿叶蔬菜中含量较高，缺乏维生素B5主要症状是癞皮病。二、维生素(4)维生素C(抗坏血酸)维生素C在水果蔬菜中是次要成分，但在人类营养中对防止坏血病起着重要作用。事实上人类饮食中90%的维生素C是从果蔬中得到的，人体对VC的日需要量为50mg。二、维生素维生素C的含量与果蔬的品种、栽培条件等有关，也因水果蔬菜的成熟度和结构部位不同而异。如野生的水果蔬菜维生素C含量多于栽培品种；在蔬菜中露地栽培的品种又多于保护地栽培的，成熟的番茄维生素C含量高于绿色未熟番茄；苹果表皮中维生素C含量高于果肉，果心中维生素C含量最少。(4)维生素C(抗坏血酸)二、维生素(4)维生素C(抗坏血酸)果蔬中维生素C含量，随果实成熟逐渐增加，果蔬含促进维生素C氧化的抗坏血酸酶愈多，活性愈大，果蔬贮藏中维生素C保存量愈少，而且温度增高，充分氧的供给会加强酶的活性，所以用减少氧的供给、降低温度等措施，以抑制抗坏血酸酶的活性，减少水果蔬菜贮藏中维生素C的损失是十分必要的。二、维生素(5)维生素P又称抗通透性维生素，在柑桔、芦笋中含量多，维生素P能纠正毛细血管的通透性和脆性，临床用于防治血管性紫癜、视网膜出血、高血压等。二、维生素2.脂溶性维生素脂溶性维生素能溶于油脂，不溶于水。(1)维生素A原(胡萝卜素)植物体中不含维生素A，但有维生素A原即胡萝卜素。果蔬中的胡萝卜素被人体吸收后，在体内可以转化为维生素A。它在人体内能维持粘膜的正常生理功能，保护眼睛和皮肤等，能提高对疾病的抵抗性。它在贮藏中损失不显著。胡萝卜素耐高温，但在加热时遇氧易氧化。罐藏及果蔬汁能很好地保存胡萝卜素，干制时易损失，漂洗和杀菌均无影响，在碱性溶液中较稳定。二、维生素(4)维生素E和维生素K这两种维生素存在于植物的绿色部分，性质稳定。葛根、莴苣富含维生素E；菠菜、甘蓝、花椰菜、青番茄中富含维生素K。维生素K是形成凝血酶原和维持正常肝功能所必需的物质，缺乏时会造成流血不止的危险病症。矿物质矿物质主要有钙、磷、铁、硫、镁、钾、碘等，约占果蔬干物质重的1%～5%，尤其在叶菜中的含量可达10%～15%。果蔬是人体摄取矿物质的重要来源。在果蔬中，矿物质影响果蔬的质地及贮藏效果。如钙是植物细胞壁和细胞膜的结构物质，在保持细胞壁结构、维持细胞膜功能方面有重要意义，可以保护细胞膜结构不易被破坏，能够提高果蔬本身的抗性，预防贮藏期间生理病害的发生。钙、钾含量高时，果实硬脆度大，果肉致密，贮藏中软化进度慢，耐贮藏。矿物质较稳定，在贮藏中不易损失。菠菜和甜菜时中的钙呈草酸盐状态存在，不能被人体吸收，而甘蓝、芥菜中的钙呈游离状态，容易被人体吸收。甘蓝芥菜淀粉淀粉为多糖类，主要存在于未熟果实及根茎类、豆类蔬菜中，如板栗和枣为16%～40%、马铃薯14%～25%、藕12%～19%等淀粉含量较高，豌豆为6%，其它果蔬含量较少。淀粉在未成熟的果实中含量较多,随着成熟、后熟,在酶的作用下，淀粉可转化为糖,含量逐渐降低,使甜味增加,如香蕉在成熟过程中淀粉由26%降至1%,而糖则由1%增至19.5%。未成熟的苹果含淀粉12%～16%，成熟后下降为1%～2%，从而影响果实的风味。淀粉影响果蔬的耐贮性。以淀粉形态作为贮存物质的种类大都具有休眠的特性，有利于贮藏。想一想:淀粉含量高和含量低的苹果比较，哪一种耐贮藏?哪一种品质好？淀粉在采收后贮藏期间会在酶的作用下变成麦芽糖和葡萄糖。淀粉酶麦芽糖酶淀粉麦芽糖葡萄糖或H+或H+提取淀粉的农产品应防止酶解，以提高淀粉产量。淀粉在酶的作用下生成葡萄糖，也可在一定条件下发生可逆反应，由葡萄糖合成淀粉。六、酶氧化酶类水解酶类–多酚氧化酶–抗坏血酸氧化酶–过氧化物酶–果胶酶–淀粉酶–蛋白酶酶在果蔬贮藏过程中可以通过控制这些酶的活性,减少化学成分的氧化、水解,达到延长果蔬贮藏寿命，提高果蔬贮藏效果目的。酶促褐变和非酶促褐变酶促褐变：是在有氧的条件下，酚酶催化酚类物质形成醌及其聚合物的反应过程。非酶促褐变：又称为羰氨反应，指食品体系中含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间发生反映而使食品颜色加深的反应。果蔬的败坏与加工保藏方法一、果蔬败坏的原因果蔬原料的易腐性的表现主要是变质、变味、变色、分解和腐烂。据资料显示，目前，果蔬采后损失约为总产量的40—50%，有些发展中国家还要高，达80—90%。由于果品蔬菜含有丰富的营养成分，所以极易造成微生物感染，同时，进行的呼吸作用也会造成变质、变味等不良影响。果蔬的败坏主要是微生物败坏和化学败坏两方面的原因造成的。1、微生物败坏通过食品微生物的学习，我们知道，微生物种类繁多，而且无处不在，果蔬营养丰富，为微生物的生长繁殖提供了良好的基地，极易滋生微生物。果蔬败坏的原因中微生